這一個被蘋果砸到從而發現地心引力的學者,肯定有很多人知道吧,對于牛頓,大家肯定更是不陌生,在讀書過程中,我們會發現,物理學裡有牛頓三大定律,本期世界十大文化名人,讓我們一起來講講牛頓三大定律是什麼。
第一定律(即慣性定律)
任何一個物體在不受任何外力或受到的力平衡時(Fnet=0),總保持勻速直線運動或靜止狀态,直到有作用在它上面的外力迫使它改變這種狀态為止。
第二定律
①牛頓第二定律是力的瞬時作用規律。力和加速度同時産生、同時變化、同時消逝。②F=ma是一個矢量方程,應用時應規定正方向,凡與正方向相同的力或加速度均取正值,反之取負值,一般常取加速度的方向為正方向。③根據力的獨立作用原理,用牛頓第二定律處理物體在一個平面内運動的問題時,可将物體所受各力正交分解,在兩個互相垂直的方向上分别應用牛頓第二定律的分量形式:Fx=max,Fy=may列方程。
牛頓第二定律的六個性質:①因果性:力是産生加速度的原因。②同體性:F合、m、a對應于同一物體。 ③矢量性:力和加速度都是矢量,物體加速度方向由物體所受合外力的方向決定。牛頓第二定律數學表達式∑F=ma中,等号不僅表示左右兩邊數值相等,也表示方向一緻,即物體加速度方向與所受合外力方向相同。④瞬時性:當物體(質量一定)所受外力發生突然變化時,作為由力決定的加速度的大小和方向也要同時發生突變;當合外力為零時,加速度同時為零,加速度與合外力保持一一對應關系。
牛頓第二定律是一個瞬時對應的規律,表明了力的瞬間效應。⑤相對性:自然界中存在着一種坐标系,在這種坐标系中,當物體不受力時将保持勻速直線運動或靜止狀态,這樣的坐标系叫慣性參照系。地面和相對于地面靜止或作勻速直線運動的物體可以看作是慣性參照系,牛頓定律隻在慣性參照系中才成立。⑥獨立性:作用在物體上的各個力,都能各自獨立産生一個加速度,各個力産生的加速度的失量和等于合外力産生的加速度。
适用範圍:①隻适用于低速運動的物體(與光速比速度較低)。②隻适用于宏觀物體,牛頓第二定律不适用于微觀原子。③參照系應為慣性系。兩個物體之間的作用力和反作用力,在同一直線上,大小相等,方向相反。(詳見牛頓第三運動定律)
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